復位原理： 開機的時候為什么為復位在電路圖中，電容的的大小是10uf，電阻的大小是10k。所以根據公式，可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍（單片機的電源是5V，所以充電到0.7倍即為3.5V），需要的時間是10K*10UF=0.1S。也就是說在電腦啟動的0.1S內，電容兩端的電壓時在0~3.5V增加。這個時候10K電阻兩端的電壓為從5~1.5V減少（串聯電路各處電壓之和為總電壓）。所以在0.1S內，RST引腳所接收到的電壓是5V~1.5V。在5V正常工作的51單片機中小于1.5V的電壓信號為低電平信號，而大于1.5V的電壓信號為高電平信號。所以在開機0.1S內，單片機系統自動復位（RST引腳接收到的高電平信號時間為0.1S左右）。 按鍵按下的時候為什么會復位在單片機啟動0.1S后，電容C兩端的電壓持續充電為5V，這是時候10K電阻兩端的電壓接近于0V，RST處于低電平所以系統正常工作。當按鍵按下的時候，開關導通，這個時候電容兩端形成了一個回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個過程中，電容開始釋放之前充的電量。隨著時間的推移，電容的電壓在0.1S內，從5V釋放到變為了1.5V，甚至更小。根據串聯電路電壓為各處之和，這個時候10K電阻兩端的電壓為3.5V，甚至更大，所以RST引腳又接收到高電平。單片機系統自動復位。 總結： 1、復位電路的原理是單片機RST引腳接收到2US以上的電平信號，只要保證電容的充放電時間大于2US，即可實現復位，所以電路中的電容值是可以改變的。 2、按鍵按下系統復位，是電容處于一個短路電路中，釋放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的。 單片機上電復位電路圖（一） 下面幾種延時復位電路，都是利用在單片機RST引腳上外接一個RC支路的充電時間而形成的。典型復位電路如圖（a）所示，其中的阻容值是原始手冊中提供的。圖（b）是簡化后的復位電路，圖（c）在圖（a）的基礎上加上一個二極管D，有助于電容C的快速放電，為下一次上電復位延時做準備。在經歷了一系列延時之后，單片機才開始按照時鐘源的工作頻率，進入到正常的程序運行狀態。 單片機上電復位電路圖（二） 復位電路由按鍵復位和上電復位兩部分組成。 （1）上電復位：STC89系列單片及為高電平復位，通常在復位引腳RST上連接一個電容到VCC，再連接一個電阻到GND，由此形成一個RC充放電回路保證單片機在上電時RST腳上有足夠時間的高電平進行復位，隨后回歸到低電平進入正常工作狀態，這個電阻和電容的典型值為10K和10uF。 （2）按鍵復位：按鍵復位就是在復位電容上并聯一個開關，當開關按下時電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會保持一段時間的高電平來使單片機復位。 單片機上電復位電路圖（三） 單片機上電復位電路如圖3所示，請回答下列問題： （1） 該復位電路適用于高電平復位還是低電平復位？ （2） 試述復位原理，畫出上電時Vc的波形； （3） 試述二極管D的作用。 圖3 RC復位電路 答案：（1）低電平復位。 （2）在圖3中，CPU上電時，但由于電容C兩端的電壓VC不能突變，因此VC保持低電平。但隨著電容C的充電，VC不斷上升，上升曲線如圖4所示。只要選擇合適的R和C，VC就可以在CPU復位電壓以下持續足夠的時間使CPU復位。復位之后，VC上升至電源電壓，CPU開始正常工作。相當于在CPU上電時，自動產生了一個一定寬度的低電平脈沖信號，使CPU復位。 圖4 RC充放電曲線 （3） 當電源電壓消失時，二極管D為電容C提供一個迅速放電的回路，使/RESET端迅速回零，以便下次上電時CPU能可靠復位。 這是一個非常重要的知識點，如果CPU的復位電路設計得不合理將會導致CPU嚴重死機，并且影響與CPU有關的外圍器件的穩定性，比如存儲器上電丟失數據。 單片機上電復位電路圖（四） （1）復位電路原理圖： （2）原理： 復位條件：RST引腳高電平（大于1.5v）時間大于0.1s后復位 兩種復位的原理： a：開機時復位原理 單片機接上電源后，電容會開始充電，兩邊的電壓會從0v上升到5v，同時電阻兩邊的電壓（RST引腳電壓）會從5v下降到0v。電容兩邊電壓從0v上升到3.5v（電源電壓的0.7倍）所用的時間為10k*10uF=0.1s，在這0.1s內引腳為高電平，之后就會一直是低電平。開機因為滿足復位條件，所以單片機復位。 b：復位按鈕復位 假如按住復位按鈕的時間是0.1s，則電容兩邊電壓會從5v下降到1.5v。之后因為按鈕松開段路，電容又從1.5v上升到5v。只要電容電壓小于3.5v，RST引腳便是高電平，所以理論上只要開關閉合0.1s，就足夠使單片機復位了。 單片機上電復位電路圖（五）復位電路設計 AT89S51的復位是由外部的復位電路實現的。AT89S51片內復位電路結構如圖2-17所示。 復位引腳RST通過一個施密特觸發器與復位電路相連，施密特觸發器用來抑制噪聲，在每個機器周期的S5P2：施密特觸發器的輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能得到內部復位操作所需要的信號。 復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。 最簡單的上電自動復位電路如圖2-18所示。對于CMOS型單片機，由于在RST引腳內部有一個下拉電阻，故可將電阻R去掉，而將電容C選為10 μF。 上電自動復位是通過外部復位電路給電容C充電加至RST引腳一個短的高電平信號，此信號隨著VCC對電容C的充電過程而逐漸回落，即RST引腳上的高電平持續時間取決于電容C的充電時間。因此為保證系統能可靠地復位，RST引腳上的高電平必須維持足夠長的時間。